Смесь для изготовления литейных форм многократного использования Советский патент 1983 года по МПК B22C1/02 B22C1/18 

00

о

00 Изобретение относится к литейному производству, а именно к состава для изготовления литейных форм. Известны формовочные смеси кисло но-основного типа для изготовления литейных форм многократного испол зования, состоящие из наполнителя Гграфит, шамот и т.д.), стабилизато ( огнеупорная.глина, корунд) и магни фосфатного связующего ( например, ор тофосфорная кислота с магнезитохром том) 1. . - Недостатком смесей, содержащих магнийфосфатное связующее, является резкое снижение термостойкости литейной формы при нагреве до темпера ,т.ур, превышающих 950 Наиболее близкой к предлагаемой является смесь t2j, содержащая, мае Огнеупорная глина 12-18 Корунд9-11 Магнезитохромит5 7 . Ортофосфорная кислота k-}6 Молотый шамот 8-28 ГрафитОстальное Смесь ммеет следующие характеристики:Прочность на сжатие в сухом состоянии 20-25 кгс/см Прочность на разрыв 6-8 кгс/см в сухом состоянии Термостойкость (20-950° с) теплосм Существенным недостатком указанной смеси является снижение термостойкости при награве;до температур превышающих . Это обусловливает необходимость нанесения на форму слоя теплозащитной краски, что значительно усложняет процесс изготовения формы (толщина теплозащитного. лоя краски должна быть более 1 мм и увеличивается по мере увеличения олщины стенок отливки). Цель изобретения - повышение термостойкости форм при 20-1300 С. Указанная цель достигается тем, что смесь для изготовления литейных форм многократного использования, . включающая огнеупорную глину, магнийфосфатное связующее, графит и шамот, дополнительно содержит борную кислоту, а в качестве графита и шамота бой графитошамотных тиглей при следующем соотношении .ингредиентов, Мае.: . Огнеупорная глина Магнийфосфатное связующее Борная кислота Бой графитошамотОстальноеных тиглей Составы смесей прив,едены в табл.1, а их свойствами - в табл.2. Таблица 1

Корунд10 Магнезитохромит 6 Ортофосфорная кислота 15 Борная 3 3 кислота

36 18

Графит Шамот

5 55 5

Содержание, мас.%, в составе Ингредиенты ---,-- - - - -г-г1--t--т h ...-.L.L..L.....i.L-L.L...l..LL-«-l- -l-i°Бой графитошамотных тиглей - 58 58 57 52 60 55 55 50 56

Магний

фосфатное.

связующее 25 25 30 30 25 25 30 30 27,5

Физико-механичес-Показатели свойств:

кие и технологи-1--- -т1 --iл----гч-1 - ческие свойства123 56 7 8 9 Ю

смесей

Прочность на сжатие, кгс/см 2,5 2i 21302622 24 31 28 26

Прочность на разрыв, кгс/см- 9 Газопроницаемость 200 180 ед. 1 ермостойкость 20-1300°С (число теплосмен до начала разрушения) Живучесть, мин Осыпаемость, 0,5 0,5 0,4 г/образец Смесь приготовляют следующим обра Предарительно готовят магнийфосфатное связующее, для чего порошок магнезита добавляют в 75%-ную ортофосфорную кислоту в соотношении 1:2 и перемешивают при интенсивном охлаж дении до получения густой клейкой массы. Проведен1г ые исследования по.называют, что указанные концентрации кислоты и соотношение компонентов являются оптимальными. При использовании более концентрированной кислоты резко снижается живучесть смеси меньшая концентрация кислоты способПродолжение табл. 1

Т а б л и ц а 2

10 10 11,5 8,5 10,5 200 0, 210 175 190 170 200 90 16 2Т 15 17 17 40 45 35 40 45 0,4 0,6 0,50,5 0,4 0,4 ствует образованию не аморфного, а кристаллического фосфата, 4to понижает как прочность, так и термостойкость. Выбранное соотношение магнезита и ортофосфорной кислоты il:2) соответствует максимальной прочности I формы- В качестве наполнителя используют молотый графито-. шамот бой графитошамотных тиглей, всегда имеющийся в цехах цветного литья). Возможно также использование смеси графита и шамота в соотношении 1:3, соответствующем содержанию этих компонентов в графитошамоте. Смеси готовит в лабораторных бегунах. Из приготовленной смеси по стандартной методике изготовляют образцы для определения проч ности смеси на сжатие и растяжение. Образцы сушат при , после чего проводят термоциклирование в интервале температур 20-1300 С до начала разрушения образцов. Как показывают приведенные в табл.1 и 2 результаты, термостойкость в интерва ле температур 20-t300C предлагаемой смеси раз выше известной. При этом прочностные свойства и газопроницаемость примерно одинаковы. Содержания огнеупорной глины, магнийфосфатного связующего и борной кислоты являются оптимальными. При содержании глину более 15 резко снижается газопроницаемость смеси. Уменьшение содержания глины менее 10 приводит к снижению сырой прочности формы (что затрудняет изготовление и транспортировку форм). Содержание магнийфосфатного связующего ( 30 выбрано, исходя из максимальной прочности смеси. Содержание борной кислоты выше 51 резко уменьшает время схватывания (живучесть) Смеси, а в количестве менее 3% не дает значительного увеличения термостойкости в интервале температур 20-1300 С. При использовании предлагаемой смет си существенно возрастает тёрмостой кость в интервале температур 20-1300с, не требуется использование теплозащитных красок при литье сплавов на основе меди. Экономия от использования предлагаемой смеси складывается, в основном, за снижения затрат на формовочные работы за счет -повышения стойкости фррмы, а также за счет уменьшения удельного расхода формовочных материалови затрат, связанных с их переработкой и транспортировкой. Экономи чес кая эффе кт и вност ь соетавляет 23, руб.на 1 т годного литья.